管幕箱涵法隧道在软土地层中的应用技术研究.pdf

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1、增刊(总第188期)2016年10月中国’政工朽CHINAMUNICIPALENGINEERINGS1(SeriaINo．188)Oct．2016DOI：10．3969，j．issn．1004—4655．2016．S1．004管幕箱涵法隧道在软土地层中的应用技术研究陈立生1，程池浩2，葛金科1，张振1。曾英俊1，王欢1[1上海城建市政工程(集团)有限公司，上海200065；2．同济大学，上海200092]摘要：随着城市建设的不断推进，我国道路交通建设工程中面临新建线路与既有线路立体穿叉，修建地下道路是一种有效途径。地下隧道的施工方法有很多，管幕箱涵法是近几年来新兴的一种

2、施工方法，其将管幕法和箱涵法结合起来，达到很好效果，特别是在我国软土地区适用性较强。现以上海市田林路下穿中环线地道工程为例，结合北虹路地道工程对该工程的技术难点进行分析，提出可靠的技术保障措施。关键词：管幕：箱涵；顶进中图分类号：U455．47文献标志码：B文章编号：1004—4655(2016)S1—0012—041管幕箱涵法的优势及特点随着我国国民经济持续高速的发展，城市和道路交通建设工程中面临新建线路与既有线路的立体交通问题，地下穿越既有道路的工程也越来越受到重视。在地下通道的施工方法有很多，如顶管法、盾构法等。管幕法作为穿越道路、铁路机场等非开挖技术，在许多国家

3、和地区如美国、日本和新加坡等都取得较好效果。其原理是依靠小口径顶管机进行单管顶进，管与管之间以锁扣相连，形成断面内封闭或半封闭形式的管幕，最后在管幕围护下建设大断面地下空间的一种非开挖施工技术，具有特殊优势和特点。1)施工时无噪声和振动，不需大范围开挖，不影响城市交通。2)施工时不必降水，施工中有效控制地面沉降以及对周围环境的影响，周围建筑物不需要进行托换或加固处理。3)适用于浅覆土、大断面隧道，地层适应性强，尤其软土地层。管幕箱涵法建立在管幕法和箱涵法2种方法的基础之上，将2种技术有效地结合起来⋯。管幕箱收稿日期：2016-08-22第一作者简介：陈立生(1963一)

4、，男，教授级高级工程师，本科，主要从事地下、隧道工程。12涵法是在箱涵顶进位置外围先用顶管法设置小直径钢管形成封闭钢管幕，再在这个钢管幕的围护下顶进箱涵。该技术对防止土体松弛，限制地压扩大，避免土体坍落和控制地表下沉有着明显效果[2-3]o2工程概况田林路下穿中环线地道(中环线交通节点改善工程)位于徐汇区漕河泾开发区，设计道路为田林路(西起古美路，东至桂平路)，工程范围内道路全长1032．781m。本工程地道最大宽度为20m，最大开挖深度为17．1m，分下穿中环线暗埋段、工作井和工作井外的地道暗埋段、敞开段3种形式(见图lo“㈠．{，‘荚路‘f]环i}}}够冬路挂、F路

5、田林路f■。亿一tn。j—o,、o'，?o萨l’-j：图1地逗平面图敞开段均采用现浇钢筋混凝土U槽形坞式结构，结构总宽为19。20m，采用围护开挖明挖顺筑法施工。地道暗埋段总长为290m，道路中心里程K0+595一K0+885，暗埋段均采用现浇钢筋混凝土箱形结构，结构总宽约20m。其中，工作井和中国彳政工轲陈立生，程池浩，葛金科，张振，曾英俊，王欢：管幕箱涵法隧道在软土地层中的应用技术研究2016年增刊工作井外地道暗埋段采用围护开挖，明挖顺筑法施工，西侧暗埋结构基底埋深为11～15m，东侧暗埋段为7．3～14．7m。下穿中环线地道暗埋段采用锁口管管幕箱涵顶进法施工，暗埋

6、段结构基底埋深为14．7～15．0m，中环两侧辅道外各设置1个工作井，工作井深约17．1m。管幕箱涵布置图见图2。先顶进60根钢管，形成“口”字型钢管围幕，然后在西侧工作井内制作箱涵结构，最后箱涵在“口”字型钢管嗣幕内顶进图2管幕箱涵布置图(m)场地内土层情况如下：①层填土，②层灰黄一青灰色粉质黏土，第③层灰色淤泥质粉质黏土，第④层灰色淤泥质黏土，第⑤一1层灰色粉质黏土，第⑤一2层灰色砂质粉土，第⑥层暗绿一草黄色粉质黏土，第⑦层砂质粉土。各土层参数见表1。管幕和箱涵位于③灰色淤泥质粉质黏土和④灰色淤泥质黏土，渗透系数小，承载力低。表1土层参数层底埋含水率重度71压缩模量

7、固结快剪序号黏聚力内摩擦角深／mW／％kN·m一’氐l-0JMPac／kPa西／(。)①l_9②3．531．918．54．4619③9．740．617．63．091218④16．550．016．82．201111．5⑤一122．335．917．93．791419⑤一227．828．918．59．43531．5⑥30．223．919．56．733919．5⑦36．226．118．910．84343技术难点分析结合上海北虹路地道的实际施工难题，对本工程管幕箱涵法在软土地层中施工的技术难点进行分析，主要体现在以下几个方面。3．1后靠受力体系的安